吕梁地区古元古代花岗片麻岩成因及变质时代:锆石和独居石U-Pb年龄及锆石Hf同位素证据

吕梁地区在华北克拉通前寒武纪研究中具有重要位置,出露大量的古元古代变质表壳岩和花岗质岩石,对研究华北克拉通古元古代地质演化历史具有重要意义。本次研究选择吕梁地区白家滩花岗片麻岩进行锆石和独居石U-Pb年代学以及锆石Hf同位素研究,2个花岗片麻岩的岩浆锆石U-Pb年龄分别为2182±16Ma和2185±24Ma,代表了其侵位时代。独居石U-Pb年龄分别为1898±7Ma和1899±14Ma,明显比锆石增生边的谐和207Pb/206Pb年龄(2180~2032Ma)年轻,说明独居石对后期变质作用的响应程度比锆石强,其U-Pb年龄更能反映白家滩花岗片麻岩经历了~1900Ma的退变质作用,与华北克拉通中部造山带的变质作用时间一致。花岗片麻岩的锆石Hf同位素亏损地幔模式年龄(tDM)为2473~2598Ma,两阶段亏损地幔模式年龄(tDM C)分别为2646~2839Ma,εHf(t)值分布于-1.3^+1.8之间,未显示同期幔源物质的加入,而是新太古代地壳物质部分熔融的产物,结合已有的古元古代中期(2.2~2.1Ga)的岩浆岩锆石Hf同位素数据,华北克拉通新太古代地壳在2.2~2.1Ga期间发生了广泛的重熔作用,这期岩浆活动在华北克拉通吕梁、中条、五台以及胶-辽-吉等地区广泛发育,可能形成于陆内裂谷环境。

海南岛抱板杂岩记录的多期构造热事件:锆石和独居石U-Pb年代学的制约

抱板杂岩(抱板群)是海南岛目前已发现的最古老前寒武纪结晶基底,记录了多期构造热事件,是研究海南岛大地构造属性的重要窗口。本文通过对海南岛冲卒岭地区抱板杂岩变质沉积岩、变质基性岩和伟晶岩脉的锆石和独居石LA-ICP-MS U-Pb年代学研究,来确定抱板杂岩所经历的多期构造热事件及其所代表的构造意义。研究结果显示,抱板杂岩主要由中元古代变质沉积岩、花岗质片麻岩和变质基性岩组成,经历了中元古代晚期-新元古代早期(1.3~0.9Ga)、早古生代(470~440Ma)、三叠纪(~230Ma)等多期构造热事件的改造。中元古代晚期-新元古代早期构造热事件与罗迪尼亚超大陆的汇聚有关;早古生代构造热事件与东冈瓦纳古陆北缘的增生造山作用有关;三叠纪构造热事件是印支陆块与华南陆块碰撞拼合的远程响应。综合上述研究成果和区域对比分析,认为海南岛与印支陆块具有相似的前寒武纪结晶基底和多期构造热事件的记录,表明二者具有明显的亲缘关系。

江西宜丰甘坊岩体中黑云母花岗岩与花岗伟晶岩的锆石、独居石U-Pb年龄及成因联系

江南造山带东段宜丰地区是我国重要的Nb、Ta、Be、Li等稀有金属成矿区,成矿作用与中生代甘坊岩体有着密切关系。近些年,随着富Be花岗伟晶岩的发现,更是增添了成岩、成矿作用的复杂性。笔者等对甘坊岩体早期黑云母花岗岩及晚期花岗伟晶岩开展了锆石、独居石同位素年代学及地球化学分析。结果显示,黑云母花岗岩锆石年龄为145.4±1.2 Ma,独居石年龄为145.6±1.1 Ma,两者的元古宙206 Pb/238U捕获年龄图谱与双桥山群一致。花岗伟晶岩独居石206 Pb/238U年龄比较集中,其年龄为139.5±0.9 Ma。伟晶岩与黑云母花岗岩中的独居石具有相似的EPMA数据,在不同成因独居石判别图中,两者呈明显的线性关系,分布在岩浆成因范围内。黑云母花岗岩锆石△FMQ=-5.36~-0.77(平均值为-2.84)、Ti饱和温度为668~757℃(平均为710℃),具有低氧逸度、低温特点,具备形成亲氧元素矿床能力。锆石的球粒陨石标准化REE配分曲线呈左倾配分型式,与壳源花岗岩锆石在稀土元素含量及配分模式一致。锆石微量元素图解显示,黑云母花岗岩具有大陆地壳、S型、演化程度高的花岗岩特征。综上,甘坊岩体花岗伟晶岩应该来自黑云母花岗岩母岩浆的演化分异末期,源区为双桥山群变质砂岩、泥岩。

大兴安岭南段道伦达坝铜钨锡矿床成矿作用:来自锆石和独居石U-Pb和绢云母^(40)Ar-^(39)Ar年龄的约束

道伦达坝中型铜钨锡矿床位于大兴安岭南段,矿体呈脉状赋存于二叠系板岩及华力西期黑云母花岗岩的断裂破碎带中。道伦达坝矿床发育铜矿体、锡矿体、钨矿体、铜钨矿体、铜锡矿体、钨锡矿体和铜钨锡矿体。矿床的成矿过程可以划分为石英-萤石-白云母-电气石-锡石-黑钨矿阶段(Ⅰ阶段)、石英-萤石-黑钨矿-黄铜矿-毒砂-磁黄铁矿阶段(Ⅱ阶段)、石英-萤石-绢云母-黄铜矿-磁黄铁矿-黄铁矿-银矿物阶段(Ⅲ阶段)和方解石-石英-萤石-黄铁矿阶段(Ⅳ阶段)。道伦达坝矿床外围的张家营子岩体中的细粒花岗岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为136.1±0.4Ma。Ⅱ阶段Cu-W共生矿体中2件独居石的LAICP-MS U-Pb年龄分别为136.0±2.3Ma和135.1±2.2Ma。Ⅲ阶段Cu矿体中1件独居石的LA-ICP-MS U-Pb年龄为134.7±2.8Ma。Ⅲ阶段铜矿体中1件绢云母的^(40)Ar-^(39)Ar坪年龄为138.8±0.47Ma,等时线年龄为140.0±1.1Ma。系统的定年结果表明,道伦达坝矿床的铜钨矿体和铜矿体均形成于早白垩世,它们属于同一个成矿系统;成矿与早白垩世高分异花岗岩有密切的成因联系。

秦岭—祁连结合部陇山构造带地质演化探讨——早古生代晚期花岗岩和中基性包裹体地球化学和独居石、锆石U-Pb年龄证据

笔者等对秦岭—祁连结合部陇山构造带内部侵入于陇山岩群中的片麻状二长花岗岩和其中的黑云斜长片麻岩包裹体进行了地球化学和独居石、锆石U-Pb年代学研究。片麻状二长花岗岩具有I型花岗岩的地球化学特征,对其进行的LA-ICP-MS独居石U-Pb测年获得年龄433.5±1.8 Ma,锆石U-Pb测年获得了3个主峰年龄(439.5 Ma、634.5 Ma和2265 Ma)和5个次级峰值年龄(568.7 Ma、1875 Ma、2112 Ma、2604 Ma和2738 Ma)。黑云斜长片麻岩的地球化学特征反映其原岩是经历过显著的结晶分异作用的中基性岩,在其中分选出了两类锆石:①环带清晰且经受了热液蚀变的岩浆锆石,对其U-Pb测年获得了一条很好的不一致线,不一致线的上、下交点年龄分别是2194±42 Ma和431.2±58.1 Ma;②CL图像整体很暗的变质锆石或热液蚀变锆石,在这类锆石中获得了峰值年龄513.1 Ma。结合区域地质资料,笔者等把片麻状二长花岗岩的形成时间限定为431.2~439.5 Ma,把黑云斜长片麻岩原岩的形成时间限定为2194±42 Ma。片麻状二长花岗岩与文献揭示的围岩(斜长角闪片岩)的形成时间基本一致,暗示431.2~439.5 Ma期间陇山地区大量发育中基性和酸性岩浆活动,岩浆作用具有显著的地区差异特点。北祁连洋盆和北秦岭西段洋盆向北的俯冲活动在513.1 Ma时可能影响到了本文研究区。2738 Ma、2604 Ma、2112 Ma~2265 Ma和1875 Ma等峰值年龄分别应该是华北克拉通在新太古代晚期的陆壳生长事件和古元古代早期克拉通裂解事件在研究区的反映。634.5 Ma期间研究区可能处于一种未知的特别的构造环境。总体来看,陇山构造带在前寒武纪时作为华北地块的一部分而演化,显生宙以来其构造演化过程受到秦岭造山带和北祁连造山带的显著影响。

甘肃北山铭杨镁铁-超镁铁岩体锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

铭杨岩体位于甘肃北山南带古堡泉-红柳园断裂北侧,侵位于敦煌岩群,为甘肃北山地区新近发现的一处铜镍矿化镁铁-超镁铁岩体,主要由辉橄岩、二辉橄榄岩、橄榄辉长岩、辉长岩等组成。全岩成分以低碱、低钛为特征,轻稀土略富集,具有明显的正Eu异常;富集大离子亲石元素(LILE)Rb、Ba、Sr和K,相对亏损高场强元素(HFSE)Th、U、Nb、Ta、Zr和Hf。岩浆演化过程中发生了橄榄石、斜长石和辉石的分离结晶作用,经历了一定程度的地壳混染,地、物、化、遥综合信息显示具有较好的铜镍成矿潜力。通过LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,首次获得铭杨岩体中橄榄辉长岩和辉长岩结晶年龄分别为(452.9±2.4)Ma和(457.7±2.1)Ma,岩体可能为早古生代陆缘裂谷环境下的产物。北山地区早古生代含铜镍岩体的发现对区域构造演化认识具有重要意义。

甘肃北山南部早古生代古亚洲洋俯冲作用:来自明舒井埃达克质侵入体锆石U-Pb年龄及地球化学的证据

甘肃北山南部具有重要的构造位置与复杂的构造演化历史,制约着北山造山带大地构造归属研究。北山明舒井埃达克质侵入体位于南部辉铜山以西地区,岩性主要为二长花岗岩、正长花岗岩、花岗闪长岩、石英闪长岩等。对明舒井侵入体中的二长花岗岩、正长花岗岩和花岗闪长岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,定年结果分别为423.4±3.4 Ma、425.4±2.3 Ma和437.8±3.5 Ma。岩石SiO2含量多数大于56%(55.53%~64.42%),Al2O3大于15%(15.1%~17.79%),MgO多数小于3%,全部小于6%(2.07%~3.5%),Y和Yb含量均较低,同时轻稀土元素富集,Eu异常不明显,Sr含量较高,具有与埃达克岩相似的特征。综合区域地质背景,认为北山南部志留纪埃达克质侵入岩形成于活动大陆边缘火山弧环境,可能是志留纪古亚洲洋向北消减俯冲背景下岩浆作用的产物,同时发生了大规模的地壳增生。明舒井埃达克质侵入岩体的识别为北山造山带早古生代构造演化提供了重要依据。

赣南铁山垅钨矿田花岗斑岩地球化学特征、锆石U-Pb年龄及Hf同位素特征

赣南铁山垅钨矿田位于南岭钨锡多金属成矿带东段,已探获黑钨矿资源量超10万吨。铁山垅复式岩体包括主体似斑状黑云母花岗岩和补体细粒二云母花岗岩两部分,花岗斑岩呈脉状分布。矿田内花岗岩具有相似的地球化学特征,都属过铝质高钾钙碱性花岗岩类,表现出高硅、富铝、富碱、高钾、富成矿元素(W、Sn、Cu、Mo)和亏损Ba、Sr、Ti、P、REE、Eu,稀土配分曲线呈典型的“海鸥式”分布和M型四分组效应等特征。利用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年方法获得花岗斑岩^(206)Pb/^(238)U年龄为146.7±0.5 Ma(MSDW=0.5),成岩时代属晚侏罗世。锆石的n(^(176)Lu)/n(^(177)Hf)=0.000973~0.001989,f_(Lu/Hf)=-0.97~-0.94,ε_(Hf)(t)=-17.9~-10.3,二阶段模式年龄(TDM2)为1.86~2.33 Ga,显示原岩为古元古代地壳。综合分析认为,铁山垅矿田岩浆活动可划分为170~155 Ma、155~150 Ma、150~145 Ma三个阶段,钨锡矿成矿主要集中在第二阶段,且第三阶段花岗斑岩与铜多金属矿成矿关系密切,推测铜岭矿区深部具有较大的找矿前景。

贵东复式岩体中东部晚期花岗质小岩体的SHRIMP锆石U-Pb年龄及其地质意义

贵东复式岩体由多期次、多类型的岩体组成,且东部盛产铀矿床,因此精确厘定该复式岩体的时代及其时序,查明复式岩体东部与中西部岩浆活动的差异性及其与铀成矿的关系,不仅有利于深入研究区域岩浆活动,而且有利于深刻认识铀的成矿规律。现有研究认为,以龟尾山断裂带为界,贵东复式岩体中西部岩基属燕山早期、东部岩基属印支早期,东部广泛发育的燕山期中基性脉岩与铀成矿关系密切。但对复式岩体中东部呈岩枝、岩株广泛出露的晚期花岗质小岩体的成岩地质时代及其分布规律尚存在争议,也有待进一步查明花岗质小岩体与铀矿床的时空关系。文章选择贵东复式岩体中东部晚期花岗质小岩体为研究对象,采用SHRIMP锆石U-Pb法厘定其成岩时代,并分析它们的时空分布及其与铀成矿的关系。测试结果显示,贵东复式岩体中东部晚期花岗质小岩体普遍存在高铀锆石,这可能是对同一岩体不同学者所获得的^(206)Pb/^(238)U加权平均年龄差别较大的主要原因。剔除高铀锆石的年龄数据,龟尾山断裂带以西的隘子、司前、陈洞岩体锆石^(206)Pb/^(238)U加权平均年龄分别为163.0±1.6 Ma、163.1±1.6 Ma、160.7±1.9 Ma,属燕山早期岩浆活动的产物;而以东的帽峰、分水坳、龟尾山岩体锆石^(206)Pb/^(238)U加权平均年龄分别为230.0±2.7 Ma、225.9±2.9 Ma和232.6±3.1 Ma,属印支期岩浆活动的产物。所以,龟尾山断裂以西和以东晚期花岗质小岩体的时代不同。且龟尾山断裂带以东的印支期花岗质小岩体空间上与铀矿化、尤其是与燕山早期的绢英岩化型等中高温热液铀矿化关系密切,是主要的储矿围岩;结合元素地球化学研究结果,该区产出的印支期花岗质小岩体也可为铀成矿提供铀源。

复杂岩体中锆石的成因判识及其对锆石U-Pb年龄的影响:以辽河坳陷太古宇基底中的锆石为例

复杂岩体经历了长期地质演化,内部所含锆石成因十分复杂。综合前人研究成果,根据锆石外部形态、CL发光强度、内部结构以及微量元素特征,本文将锆石成因类型归纳为岩浆作用、变质作用以及热液作用3大类9小类。在锆石U-Pb定年的过程中,单颗粒锆石或锆石上不同位置的成因判识是获取高质量U-Pb年龄数据的前提。以渤海湾辽河坳陷基底复杂岩体为例,对岩体内具有核—边结构的复杂成因锆石进行了系统的研究,分别获取不同成因锆石的U-Pb年龄,进而探讨锆石成因对获取高质量U-Pb年龄的重要意义。阴极发光图像显示,锆石的核部多见岩浆成因环带结构,也可见斑杂状、海绵状及扇形分带等变质成因结构,边部呈现变质重结晶成因的扇形和冷杉叶结构。锆石核部Th/U比值(0.39~1.32)和分散的稀土元素特征,表明核部存在岩浆结晶锆石、变质锆石以及变质残余锆石,边部主要是变质重结晶作用或流体蚀变形成的增生边。基于锆石的成因类型划分,从3个样品锆石核部和边部分别获得了代表原岩形成时间的岩浆年龄和变质作用时间的变质年龄。辽河坳陷基底复杂岩体锆石U-Pb年龄结果表明,基底存在两期新太古代晚期岩浆事件,分别为2586~2583 Ma、2565~2538 Ma,变质事件主要发生在2508~2501 Ma。辽河坳陷基底岩浆事件和变质事件的获得,对于揭示华北克拉通覆盖区前寒武纪基底的形成演化具有重要意义。

皖南伏岭A型花岗岩的成因——地球化学、锆石U-Pb年龄及Lu—Hf同位素特征

伏岭花岗岩体,位于江南造山带东段的皖浙相邻区,岩浆岩沿着近北东向的宁国—绩溪深大断裂断分布。笔者等对伏岭岩体鱼龙川(γ_(5)^(3-2))单元花岗岩开展了系统的全岩岩石地球化学、LA-ICPMS锆石U-Pb同位素年龄和锆石原位Lu—Hf同位素地球化学研究,结果表明,花岗岩的侵位年龄为131.8±0.9 Ma,富硅、富碱、贫钙、贫铁,具有较高的Rb、Th、U、Ga、Zr和Y含量,较低的Sr、Ba和Nb含量,稀土配分曲线呈现典型的“海鸥式”分布特征,显示强烈的负Eu异常;微量元素原始地幔标准化蛛网图显示明显的Ba、Sr、Nb的负异常。其高SiO_(2)含量和Rb/Sr值、低Ba、Sr含量具备江南造山带东段皖南地区A型花岗岩的典型特征。岩体具有同源岩浆演化特征,源区可能存在磷灰石、钛铁矿的分离结晶作用,而辉石类的分离较少。伏岭岩体主要来源于地壳中镁铁质岩石的部分熔融,其地球化学特征继承于源岩。锆石ε_(Hf)(t)变化范围较小,均在-7.0~-4.6之间,二阶段模式年龄(TDM2)为1478~1630 Ma,伏岭花岗岩可能由中元古代古老下地壳部分熔融形成。伏岭岩体的形成可能受到碰撞作用的影响,岩体形成于后碰撞期,中元古代的基底岩石被大范围的熔融,从而产生了伏岭A型花岗岩。

东昆仑志留纪火山岩锆石U-Pb年龄及其对陆-陆碰撞时限的制约

东昆仑造山带早古生代经历了完整的洋壳形成、俯冲消减、陆-陆碰撞造山和造山后垮塌演变过程,目前对陆-陆初始碰撞时间及碰撞时限还存在较大争议。周缘前陆盆地启动引发的沉积环境突变或不整合形成时间是用来约束大陆初始碰撞时间最直接和最有效的方法之一。本文以东昆仑水泥厂地区角度不整合覆盖于石灰厂组之上的志留纪周缘前陆盆地沉积哈拉巴依沟组为研究对象,开展火山岩夹层锆石U-Pb年代学研究,为约束早古生代陆-陆初始碰撞时间与碰撞造山时限提供沉积记录证据。结果表明,水泥厂东和雪水河东哈拉巴依沟组下部流纹质凝灰岩锆石U-Pb年龄分别为443.0±3.9 Ma和441.8±1.3 Ma,结合已报道的石灰厂组火山岩锆石U-Pb年龄(450.4±4.3 Ma),可以确定东昆仑陆-陆初始碰撞发生在450~443 Ma之间。综合区域上古生代岩浆活动、变质作用、构造变形与相关沉积记录证据,认为东昆仑地区至少从450 Ma左右开始进入陆壳深俯冲及陆-陆碰撞阶段,在425 Ma左右进入碰撞后伸展阶段,碰撞造山作用至少持续了25 Ma。

独居石LA-ICP-MS微区原位U-Pb同位素年龄测定

独居石[（LREE，Th）PO4]分布广泛，是一种中酸性岩浆岩和变质岩中较常见的副矿物，在一些沉积岩中也存在。通常具有较高的Th、U含量和较低的普通铅组成，封闭温度高，在形成后的封闭体系中U／Th／Pb比值基本不受后期地质作用影响，是U-Pb测年的理想对象（Parrish，1990：Paquette and Tiepolo，2007）。

坦桑尼亚乌本迪带内基性–酸性岩类的锆石U-Pb年龄、地球化学特征及地质意义

乌本迪带位于坦桑尼亚西南缘,具有多阶段的构造演化历史。相比其他演化阶段,有关中元古代的岩浆作用研究相对较少,从而制约了乌本迪带中元古代构造演化历史的研究。基于此,笔者选择坦桑尼亚姆贝亚(Mbeya)地区发现的中元古代辉长岩和正长花岗岩进行岩石学、地质年代学和地球化学研究。结果表明,辉长岩和正长花岗岩的锆石结晶年龄分别为(1433±9)Ma和(1428±11)Ma,为中元古代岩浆活动的产物。辉长岩具有高的TiO_(2)含量(最高可达2.6%)和Ti/Y值(最高可达601),轻稀土元素(LREE)富集,(La/Yb)N值为4.85;Eu具轻微正异常,δEu值为1.02;富集大离子亲石元素(LILEs,如Rb、Ba、Sr、K),亏损高场强元素(HFSEs,如Nb、Ta、Zr),其微量元素组成与大陆溢流玄武岩(CFB)类似,推测为富集大陆岩石圈地幔发生低程度部分熔融的产物。正长花岗岩具高的SiO_(2)含量(71.59%~75.08%)和Ga/Al值(Ga/Al×10^(4)值为2.98~3.11),Zr+Nb+Ce+Y远大于350×10^(-6);LREE富集,(La/Yb)N值为22.86~28.51;Eu具明显负异常,δEu值为0.12~0.34,显示A型花岗岩特征,较低的Mg#值(6~10)和Sr/Y值(0.17~0.65),表明其可能为中–下地壳基性岩石部分熔融的产物。辉长岩和正长花岗岩的构造环境研究显示,两者均形成于板内拉张环境,与全球该时期构造演化体制相吻合,为Columbia超大陆裂解事件的岩浆产物。

燕山地区团山子组层凝灰岩SHRIMP锆石U-Pb年龄及其地质意义

燕辽地区长城群年代学工作一直是华北克拉通中元古代地质学研究的重点之一。由于团山子组与下伏串岭沟组界限年龄不明确,且此前的年龄都是来自于其中的火山熔岩锆石的年龄,亟待新的测年工作加以验证和完善。本文作者在北京市密云区、平谷区的团山子组下部发现了层凝灰岩,并对其开展了系统的SHRIMP锆石U-Pb测年,获得两个高精度年龄1634±9Ma和1637±8Ma,进一步精确限定了该组的形成年代。结合前人研究,燕辽地区团山子组的底界、也即下伏串岭沟组顶界年龄,可进一步限定为1638Ma。由此可对燕辽地区长城群地层格架进行更准确的年代学厘定,并进一步确认其整体处于持续拉张的裂谷-被动陆缘背景下的快速沉积特征、以及长城群团山子组-大红峪组与华北克拉通南缘汝阳群洛峪口组等相关沉积更为精确的对比关系。结合其他资料还可推断,在团山子组-大红峪组及洛峪口组等形成时,华北克拉通南北两侧都开始被碳酸盐岩浅海覆盖,且最终还可能在其中部出现了南北联通的碳酸盐岩浅海通道。这显示出华北克拉通与早先所拼合克拉通之间已产生明显的拉张性疏离及新生海洋,应标志着华北克拉通从哥伦比亚超大陆裂解的新阶段。

鄂尔多斯盆地中东部奥陶系马家沟组凝灰岩锆石SHRIMP U-Pb年龄、Hf同位素特征及地质意义

鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组五段(以下简称马五段)上部发育两层凝灰岩,通常作为地层划分的区域标志层,研究凝灰岩锆石年龄能厘定马家沟组年代地层格架并确定其沉积期的构造背景。对盆地S148井和T56井马五段凝灰岩进行锆石SHRIMP U-Pb定年及Hf同位素特征分析,得到两组锆石年龄458.4±2.4 Ma和460.9±2.9 Ma,将马家沟组沉积期厘定为中奥陶统达瑞威尔阶—上奥陶统桑比阶。锆石微区原位Hf同位素测试点n(176Hf)/n(177Hf)值变化范围为0.282687~0.280820,εHf(t)值在6.67~11.32之间,二阶段模式年龄变化范围为720~1024 Ma。对比盆地周缘凝灰岩锆石U-Pb年龄及Hf同位素特征,认为马家沟组凝灰岩可能来自于盆地西南方向的北秦岭和/或北祁连造山带,凝灰岩就位前北秦岭洋和/或北祁连洋开始向北俯冲消减进入洋陆转换阶段,中奥陶世晚期盆地西南缘开始转化为活动大陆边缘。

陕南镇巴小洋坝地区南华系物源分析:来自碎屑锆石U-Pb年龄、碎屑成分分析及地球化学的证据

扬子板块北缘镇巴小洋坝地区出露了一套完整的南华纪沉积地层,分析其沉积时限、沉积环境及物源示踪对扬子板块北缘新元古代中晚期沉积-构造演化具有重要意义。本文对陕南镇巴小洋坝地区南华系砂岩样品进行碎屑锆石U-Pb测年分析,化学蚀变指数(CIA)、化学风化指数(CIW)、斜长石蚀变指数(PIA)、成分变异指数(ICV)判别及物源分析。结果显示小洋坝地区南华系的沉积时限应为720~635 Ma。长安组、古城组、南沱组沉积于寒冷干燥气候,而大塘坡组沉积于温暖湿润气候。其物源区主要为扬子板块北缘汉南—米仓山微地块。研究区南华系对应了新元古代中晚期扬子板块北缘地区的后碰撞-裂解阶段,是新元古代中晚期Rodinia超大陆裂解在该地区的沉积响应。

太行山麻棚地区高Ba-Sr花岗质侵入岩的地球化学、锆石U-Pb年龄和Hf同位素特征及其地质意义

华北克拉通经历了长期而复杂的地质过程,中生代时期在太行山地区构造岩浆活动强烈,形成了一系列中酸性岩体。麻棚岩体位于太行山北段,侵位于新太古代片麻岩和表壳岩中,由中心向边缘分别出露似斑状二长花岗岩、花岗闪长岩和石英闪长岩。前人已经对麻棚岩体进行过岩石学、岩石化学、岩体成因类型和年代学等多方面的研究,其花岗岩类型仍存有争议。本文对麻棚岩体进行了系统的岩石地球化学、锆石SHRIMP U-Pb同位素年代学分析和Lu-Hf同位素组成研究,进一步探讨了麻棚岩体的地球化学类型、形成时代和岩浆源区性质。岩石地球化学特征表明麻棚岩体具有较高的SiO_(2)、Na_(2)O+K_(2)O、Ba、Sr、LREE含量和K_(2)O/Na_(2)O值,较低的Al_(2)O_(3)、MgO、Rb、Nb、Ta、Th、U、Y、HREE含量和Mg^(#)值,无明显的Eu异常,明显亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素,属于高Ba-Sr花岗岩。新获得的3个不同相带岩石的锆石SHRIMP U-Pb同位素206Pb/238U加权平均年龄为129.4±1.4、131.2±2.2和129.5±1.3 Ma,且具有相似主量元素组成及稀土和微量元素分布模式,反映了麻棚岩体为同一期岩浆活动产物。Lu-Hf同位素测试分析数据计算获得麻棚岩体岩浆锆石的εHf(t)值为-27.00~-15.44,二阶段模式年龄t_(DM2)为2 358~1 765 Ma。麻棚岩体是前寒武纪变质基底部分熔融形成的岩浆与幔源岩浆混合作用的结果。

浙西江山新元古代上墅组火山碎屑岩锆石U-Pb年龄及其地质意义

为进一步确定浙西江山上墅组火山碎屑岩年龄及沉积物来源,采用LA-ICP-MS技术对该碎屑岩中的锆石开展U-Pb同位素测年并与邻区锆石年龄对比。结果表明,上墅组火山碎屑岩中锆石U-Pb年龄为717~902 Ma,主要集中分布于902~883 Ma、875~812 Ma、794~775 Ma三个区间,峰值分别为(892±7) Ma、(846±7) Ma、(784±9) Ma,记录了华南新元古代裂谷盆地扩张、构造-岩浆-热事件,其中(846±7) Ma峰值可能反映了超级地幔柱的上涌,(784±9) Ma峰值指示了裂谷盆地的扩展。上墅组火山碎屑岩物质主要可能来自浙江中部地区。本研究成果可为江山地区沉积物来源分析、构造演化研究和陆块亲缘关系判别提供依据。

北祁连榆树沟山金矿区花岗闪长斑岩脉锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

榆树沟山金矿床位于北祁连造山带西段,是祁连成矿带内新发现的一个中型金矿床,矿床类型为岩浆期后热液型金矿,该金矿形成与花岗闪长斑岩脉热液蚀变关系密切。为了查明花岗闪长斑岩脉的成岩时代、源区性质和构造背景,开展了锆石U-Pb定年、Hf同位素和全岩地球化学研究工作。结果表明:花岗闪长斑岩脉的岩性为蚀变花岗闪长斑岩,侵入于阴沟群地层内构造破碎带中。该岩脉LA-ICP-MS锆石UPb年龄为(423.5±3.5)~(422.8±3.4)Ma,指示岩浆侵位时代为晚志留世。岩石具有低TFe2O3(1.57%~2.43%)和MgO(0.91%~1.43%)含量,高Al2O3(15.66%~17.20%)含量和A/CNK值(1.10~1.29),属于钙碱性准铝质系列岩石。岩石富集Rb、Ba、Sr和轻稀土元素,亏损Nb、Ta和Y、Yb等元素,具有高Sr含量(289×10^(-6)~486×10^(-6))和Sr/Y比值(65.1~95.3),低Y(4.11×10^(-6)~5.48×10^(-6))和Yb(0.38×10^(-6)~0.49×10^(-6)),与埃达克岩的地球化学特征相似。该岩体结晶锆石ε_(Hf)(t)为正值(+7.50~+11.0),二阶段模式年龄(TDM2)为0.86~0.67 Ga,推测岩石起源于新元古代新生地壳物质的部分熔融。结合区域地质背景,初步认为榆树沟山矿区花岗闪长斑岩脉形成于祁连山造山带碰撞后伸展环境,晚志留世强烈陆内伸展作用诱发造山带新元古代新生洋壳发生部分熔融,形成埃达克质岩浆,沿断裂带形成了花岗闪长斑岩。